Problema Termodinámico

Problema Termodinámico

Una termoeléctrica opera entre los límites de presión de 2500 psia en la caldera y 1 psia en el condensador: La temperatura que se encuentra a la entrada de la turbina esde 800 °F. La eficiencia isentrópica de la turbina, las pérdidas de la bomba son despreciables, el ciclo por completo produce 1000 kW de potencia.
Suposiciones
Flujo másico constante
Dispositivos deflujo estable y estado estable, en los que las variaciones de la cinética y potencial son despreciables.
Datos ofrecidos
P2= P3 = 2500 psia
P1= P4 =1 Psia
T3 = 800 °F
Wneto = 1000 KW
Nt = 90%
NB = 100%
Con los datos ofrecidos dentro de la planta termoeléctrica y haciendo un análisis de ellos, obtuvimos la conclusión que podemos calcular lo siguiente:
Flujo másico
Potencia producidapor la turbina (real)
La tasa de calor suministrada dentro de la caldera
La eficiencia térmica de todo el ciclo





1. Cálculo del flujo másico
Sabemos que:
Donde:



Esto nos demuestraque para poder obtener el flujo másico será necesario buscar las entalpías en los puntos 1, 2, 3 y 4. Prosigamos a realizar los cálculos.
De las tablas de propiedades termodinámicas del agua ensistema ingles


Calculamos la entalpía en el estado 2, mediante el uso de las dos posibles ecuaciones que nos brindan el trabajo realizado por la bomba.



Buscamos la entalpía y la entropía en elestado 3, en la tabla de propiedades del agua en estado de vapor sobrecalentado, a partir de los datos suministrados sobre la presión y temperatura en este estado.
P3 = 2500 psia
T3 = 800 °FAhora buscamos la entalpía en el estado 4 (asumiendo un comportamiento isentrópico en la turbina). Partimos del hecho de que en ese estado tenemos la presión y sabemos que la entropía del fluido en elestado 3 es igual al del mismo, en el estado 4.


Con el dato de la entropía del fluido, proseguimos a buscar un dato muy importante: la calidad del fluido que presenta, cuando se encuentra en el...